JP6189659B2 - Antifogging agent and antifogging film - Google Patents

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Description

本発明は、アニオン変性セルロースナノファイバーからなる防曇剤に関し、また、フィルム基材の表面に、アニオン変性セルロースナノファイバーを含有する塗工層を設けた防曇用フィルムに関する。   The present invention relates to an antifogging agent comprising anion-modified cellulose nanofibers, and also relates to an antifogging film in which a coating layer containing anion-modified cellulose nanofibers is provided on the surface of a film substrate.

ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂からなるフィルムは、それらの優れた特性を活かして、食品、医薬品、工業部品、雑貨等の包装材料、農業用フィルムなどの用途に用いられている。しかし、これらのフィルムの表面は、本質的には疎水性であるため、高湿環境下に置かれると表面に水滴が付き、表面が曇ることがある。例えば、青果物包装用のフィルムや弁当の蓋材などに使用した場合、内部の食品等からの湿気によりフィルムの表面に水滴が付いて表面が曇り、視認性が悪化して、内部の食品等が見えにくくなることがある。また農業用ハウス等に使用した場合、フィルムの表面に付着した水滴が太陽光線を遮断して作物の成育に悪影響を及ぼす問題がある。   Films made of thermoplastic resins such as polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, ethylene / vinyl acetate copolymers, polyesters, polyamides, etc., take advantage of their superior properties to make food, pharmaceuticals, industrial parts, miscellaneous goods, etc. It is used for applications such as packaging materials and agricultural films. However, since the surfaces of these films are hydrophobic in nature, when they are placed in a high humidity environment, water droplets may form on the surfaces and the surfaces may become cloudy. For example, when used for film packaging for fruits and vegetables, lids for lunch boxes, etc., moisture from the food inside will cause water droplets on the surface of the film, causing the surface to become cloudy and the visibility will deteriorate, causing the food inside to be damaged. It may be difficult to see. In addition, when used in an agricultural house or the like, there is a problem that water droplets attached to the surface of the film block sunlight and adversely affect the growth of crops.

これらの問題を解決するために、流滴剤または防曇剤と称する界面活性剤を、フィルムに練り込んで成形したり、あるいは成形後のフィルムの表面に塗布したりして、防曇性を付与することが行われている(特許文献1及び2)。   In order to solve these problems, a surfactant called a drip agent or an antifogging agent is kneaded into the film and then molded, or applied to the surface of the molded film to improve the antifogging property. Giving is performed (Patent Documents 1 and 2).

特開2008−50492号公報JP 2008-50492 A 特開2006−299213号公報JP 2006-299213 A

防曇性を付与したフィルムにおいては、フィルム表面に防曇剤がブリードアウトして表面が白化して透明性が低下したり、また、使用中に表面に摩擦を受けるなどして表面の防曇効果が薄れるなどの問題が生じる場合があった。本発明の目的は、防曇性が失われにくく、また、透明性に優れたフィルムを提供することができる防曇剤、およびそれを用いた防曇用フィルムを提供することにある。   In a film with antifogging properties, the antifogging agent bleeds out on the film surface and the surface is whitened to reduce transparency, or the surface is antifogged by being rubbed during use. In some cases, the effect may be reduced. An object of the present invention is to provide an antifogging agent that can provide a film that is less likely to lose its antifogging property and has excellent transparency, and an antifogging film using the same.

上記課題について鋭意検討した結果、本発明者らは、極めて微細な繊維状の構造を有するアニオン変性セルロースナノファイバーを含んでなる塗剤を塗工したフィルムは、防曇性・透明性に優れ、また、摩擦などの外力によってもその防曇効果が失われにくいことを見出した。本発明は、以下に限定されないが、次の通りである。
(1)平均繊維幅1〜1000nm、且つ平均繊維長50〜5000nmであるアニオン変性セルロースナノファイバーを含んでなる防曇剤。
(2)前記アニオン変性セルロースナノファイバーが、カルボキシメチル基を導入したセルロースナノファイバーであり、且つセルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.01〜0.50である、上記(1)に記載の防曇剤。
(3)前記アニオン変性セルロースナノファイバーが、カルボキシル基を導入したセルロースナノファイバーであり、且つカルボキシル基の量が、カルボキシル基を導入したセルロースナノファイバーの絶乾質量に対して、0.5mmol/g〜2.0mmol/gである、上記(1)に記載の防曇剤。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1に記載の防曇剤を含有する塗工層をフィルム状基材の表面に設けることにより形成される防曇用フィルム。
(5)前記フィルム状基材が、ポリオレフィン系樹脂フィルム又はポリエステル系樹脂フィルムである、上記(4)に記載の防曇用フィルム。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors applied a coating comprising an anion-modified cellulose nanofiber having an extremely fine fibrous structure, and is excellent in antifogging and transparency, Further, the present inventors have found that the antifogging effect is not easily lost even by an external force such as friction. Although this invention is not limited to the following, it is as follows.
(1) An antifogging agent comprising an anion-modified cellulose nanofiber having an average fiber width of 1-1000 nm and an average fiber length of 50-5000 nm.
(2) In the above (1), the anion-modified cellulose nanofiber is a cellulose nanofiber introduced with a carboxymethyl group, and the degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of cellulose is 0.01 to 0.50. Antifogging agent as described.
(3) The anion-modified cellulose nanofiber is a cellulose nanofiber introduced with a carboxyl group, and the amount of the carboxyl group is 0.5 mmol / g with respect to the absolute dry mass of the cellulose nanofiber introduced with a carboxyl group. The antifogging agent according to (1) above, which is -2.0 mmol / g.
(4) An antifogging film formed by providing a coating layer containing the antifogging agent according to any one of (1) to (3) on the surface of a film-like substrate.
(5) The antifogging film according to (4), wherein the film-like substrate is a polyolefin resin film or a polyester resin film.

本発明はアニオン変性セルロースナノファイバーを含んでなる新規な防曇剤を提供するものである。本発明の防曇剤を用いることにより、防曇性・透明性に優れ、摩擦などの外力によっても防曇性が失われにくい防曇用フィルムを提供することができる。   The present invention provides a novel antifogging agent comprising anion-modified cellulose nanofibers. By using the antifogging agent of the present invention, it is possible to provide an antifogging film that is excellent in antifogging properties and transparency and is not easily lost by an external force such as friction.

以下、本発明を詳細に説明する。本明細書において「〜」は両端の値を含む。
1.アニオン変性セルロースナノファイバー
<セルロースナノファイバー>
本発明において、セルロースナノファイバーとは、セルロース原料を解繊するなどにより得ることができる極めて微細な繊維をいう。本発明では、特に、平均繊維長50〜5000nm、平均繊維幅1〜1000nmのセルロースナノファイバーを用いる。極微細な繊維の形態を有するセルロースナノファイバーは、微細であることから分散液の透明性が高く、視認性を悪化させない防曇剤として好適に用いることができる。また、微細であることから比表面積が大きく、表面の親水基による水蒸気を吸収する能力が高いために、高い防曇性を提供することができる。さらに、繊維の形態を有することから、膜を形成した際の表面強度が大きくなり、摩擦などの外部からの力を受けた際に損傷しにくく、防曇性が失われにくいいという利点がある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” includes values at both ends.
1. Anion-modified cellulose nanofiber <cellulose nanofiber>
In the present invention, the cellulose nanofiber refers to an extremely fine fiber that can be obtained by defibrating a cellulose raw material. In the present invention, in particular, cellulose nanofibers having an average fiber length of 50 to 5000 nm and an average fiber width of 1 to 1000 nm are used. Cellulose nanofibers having an extremely fine fiber form are fine, so that the dispersion has high transparency and can be suitably used as an antifogging agent that does not deteriorate visibility. Moreover, since it is fine, its specific surface area is large and its ability to absorb water vapor due to hydrophilic groups on the surface is high, so it can provide high antifogging properties. Furthermore, since it has a fiber form, the surface strength when the film is formed is increased, and it is less likely to be damaged when subjected to external force such as friction, and the antifogging property is not easily lost. .

<セルロース原料>
セルロースナノファイバーの原料となるセルロース原料としては、典型的には、木材由来のクラフトパルプまたはサルファイトパルプ、それらを高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などの分散装置や、湿式の高圧または超高圧ホモジナイザー、ミル等で微細化した粉末セルロース、あるいはそれらを酸加水分解などの化学処理により精製した微結晶セルロース粉末等を用いることができ、この他にも、ケナフ、麻、イネ、バカス、竹等の木材以外の植物由来のものも用いることができる。セルロース原料中にリグニンが多く残留する場合、後述するセルロース原料のアニオン変性反応を阻害する恐れがあるので、本発明においては、化学パルプの製造方法により得られたリグニン残留量の少ないセルロース原料をアニオン変性に用いることが好ましい。リグニンをさらに除去するために、セルロース原料に公知の漂白処理を施してもよい。
<Cellulose raw material>
The cellulose raw material used as the raw material for cellulose nanofibers is typically kraft pulp or sulfite pulp derived from wood, and a high-speed rotating type, colloid mill type, high-pressure type, roll mill type, ultrasonic type dispersing device, etc. And wet high pressure or ultra high pressure homogenizer, powdered cellulose refined with a mill, or the like, or microcrystalline cellulose powder purified by chemical treatment such as acid hydrolysis, etc. Those derived from plants other than wood such as hemp, rice, bacus, and bamboo can also be used. When a large amount of lignin remains in the cellulose raw material, there is a risk of inhibiting the anion-modifying reaction of the cellulose raw material, which will be described later. Therefore, in the present invention, the cellulose raw material with a small amount of lignin obtained by the chemical pulp production method is used as an anion It is preferably used for modification. In order to further remove lignin, the cellulose raw material may be subjected to a known bleaching treatment.

<セルロース原料のアニオン変性>
上記のセルロース原料を、ナノファイバー化する前に、アニオン変性する。アニオン変性には、セルロースのカルボキシメチル化またはカルボキシル化が含まれる。このうち、カルボキシメチル化セルロースは安全性が高いことが知られており、特に食品包装などに好ましく用いることができる。
<Anion modification of cellulose raw material>
The cellulose raw material is anion-modified before being converted into nanofibers. Anionic modification includes carboxymethylation or carboxylation of cellulose. Among these, carboxymethylated cellulose is known to have high safety, and can be preferably used particularly for food packaging.

(1)カルボキシメチル化
上記のセルロース原料を発底原料にし、溶媒として3〜20重量倍の低級アルコール、具体的にはメタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール等の単独、又は2種以上の混合物と水の混合媒体を加える。なお、低級アルコールの混合割合は、60〜95重量%である。マーセル化剤として、発底原料のグルコース残基当たり0.5〜20倍モルの水酸化アルカリ金属、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを加える。発底原料と溶媒、マーセル化剤を混合し、反応温度0〜70℃、好ましくは10〜60℃、かつ反応時間15分〜8時間、好ましくは30分〜7時間、マーセル化処理を行う。その後、カルボキシメチル化剤をグルコース残基当たり0.05〜10.0倍モル添加し、反応温度30〜90℃、好ましくは40〜80℃、かつ反応時間30分〜10時間、好ましくは1時間〜4時間、エーテル化反応を行う。
(1) Carboxymethylation Using the above cellulose raw material as a starting material, 3 to 20 times by weight lower alcohol as a solvent, specifically methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol, Add a medium such as tertiary butanol alone or a mixture of two or more and water. The mixing ratio of the lower alcohol is 60 to 95% by weight. As a mercerizing agent, 0.5 to 20 times moles of alkali metal hydroxide, specifically sodium hydroxide or potassium hydroxide is added per glucose residue of the bottoming material. A bottoming raw material, a solvent, and a mercerizing agent are mixed and subjected to mercerization treatment at a reaction temperature of 0 to 70 ° C., preferably 10 to 60 ° C., and a reaction time of 15 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 7 hours. Thereafter, a carboxymethylating agent is added in an amount of 0.05 to 10.0 times mol per glucose residue, a reaction temperature of 30 to 90 ° C., preferably 40 to 80 ° C., and a reaction time of 30 minutes to 10 hours, preferably 1 hour. Perform etherification reaction for ~ 4 hours.

本発明では、カルボキシメチル化されたセルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.01〜0.50であるものを用いることが好ましい。セルロースにカルボキシメチル置換基を導入することで、セルロース同士が電気的に反発するため、カルボキシメチル置換基を導入したセルロースは容易に解繊してナノファイバー化することができる。なお、グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換基が0.01より小さいと、十分に解繊することができない。一方、グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換基が0.50より大きいと、膨潤あるいは溶解するため、繊維の形状を維持することができなくなり、ナノファイバーとして得られなくなる場合がある。   In the present invention, it is preferable to use a carboxymethylated cellulose having a degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of 0.01 to 0.50. By introducing a carboxymethyl substituent into cellulose, the celluloses repel each other electrically, so that the cellulose introduced with the carboxymethyl substituent can be easily fibrillated into nanofibers. When the carboxymethyl substituent per glucose unit is smaller than 0.01, the fiber cannot be sufficiently defibrated. On the other hand, when the carboxymethyl substituent per glucose unit is larger than 0.50, the fiber shape cannot be maintained because it swells or dissolves and may not be obtained as a nanofiber.

なお、カルボキシメチル置換度は、以下の方法により測定できる:
試料約2.0gを精秤して、300ml共栓三角フラスコに入れる。硝酸メタノール(無水メタノール1Lに特級濃硝酸100mlを加えた液)100mlを加え、3時間振盪して、カルボキシメチルセルロースナトリウム(Na−CMC)をカルボキシメチルセルロース(H−CMC)にする。その絶乾H−CMC1.5〜2.0gを精秤し、300ml共栓三角フラスコに入れる。80%メタノール15mlでH−CMCを湿潤し、0.1NのNaOH100mlを加えて室温で3時間振盪する。指示薬としてフェノールフタレインを用いて、0.1NのHSOで過剰のNaOHを逆滴定する。次式を用いてカルボキシメチル置換度を計算する:
[{100 × F’−(0.1NのHSO(ml))×F}/(H−CMCの絶乾質量(g))]×0.1=A
カルボキシルメチル置換度=0.162A/(1−0.058A)
A:1gのH−CMCを中和するのに必要な1NのNaOHの量(ml)
F’:0.1NのHSOのファクター
F:0.1NのNaOHのファクター
(2)カルボキシル化
上記のセルロース原料を、N−オキシル化合物、及び、臭化物、ヨウ化物若しくはこれらの混合物からなる群から選択される化合物の存在下で酸化剤を用いて水中で酸化することにより、カルボキシル基を導入したセルロース(以下、「カルボキシル化セルロース」又は「酸化セルロース」とも呼ぶ。)を得ることができる。
The degree of carboxymethyl substitution can be measured by the following method:
About 2.0 g of sample is precisely weighed and placed in a 300 ml stoppered Erlenmeyer flask. Add 100 ml of nitric acid methanol (1 ml of anhydrous methanol and 100 ml of special concentrated nitric acid) and shake for 3 hours to convert sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) to carboxymethyl cellulose (H-CMC). The absolute dry H-CMC 1.5-2.0 g is precisely weighed and put into a 300 ml stoppered Erlenmeyer flask. Wet H-CMC with 15 ml of 80% methanol, add 100 ml of 0.1 N NaOH and shake at room temperature for 3 hours. Excess NaOH is back titrated with 0.1 N H 2 SO 4 using phenolphthalein as an indicator. Calculate the degree of carboxymethyl substitution using the following formula:
[{100 × F ′ − (0.1N H 2 SO 4 (ml)) × F} / (absolute dry mass of H-CMC (g))] × 0.1 = A
Carboxymethyl substitution degree = 0.162A / (1-0.058A)
A: Amount of 1N NaOH required to neutralize 1 g H-CMC (ml)
F ′: Factor of 0.1 N H 2 SO 4 F: Factor of 0.1 N NaOH (2) Carboxylation The cellulose raw material is composed of an N-oxyl compound and bromide, iodide or a mixture thereof. Cellulose introduced with a carboxyl group (hereinafter also referred to as “carboxylated cellulose” or “oxidized cellulose”) can be obtained by oxidizing in water using an oxidizing agent in the presence of a compound selected from the group. .

N−オキシル化合物とは、ニトロキシラジカルを発生しうる化合物をいう。N−オキシル化合物としては、目的の酸化反応を促進する化合物であれば、いずれの化合物も使用できる。例えば、下記一般式(式1)で示される化合物が挙げられる。   The N-oxyl compound refers to a compound that can generate a nitroxy radical. As the N-oxyl compound, any compound can be used as long as it promotes the target oxidation reaction. For example, the compound shown by the following general formula (Formula 1) is mentioned.

(式1中、R1〜R4は同一又は異なる炭素数1〜4程度のアルキル基を示す。)
式1で表される物質のうち、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジン−オキシラジカル(以下、TEMPOと称する)は好ましい。また、下記式2〜5のいずれかで表されるN−オキシル化合物、すなわち、4−ヒドロキシTEMPOの水酸基をアルコールでエーテル化、またはカルボン酸若しくはスルホン酸でエステル化し、適度な疎水性を付与した4−ヒドロキシTEMPO誘導体、あるいは4−アミノTEMPOのアミノ基をアセチル化し、適度な疎水性を付与した4−アセトアミドTEMPOは、安価であり、かつ均一な酸化セルロースを得ることができるため、好ましい。
(In Formula 1, R1 to R4 represent the same or different alkyl groups having about 1 to 4 carbon atoms.)
Of the substances represented by Formula 1, 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-oxy radical (hereinafter referred to as TEMPO) is preferable. Further, the N-oxyl compound represented by any one of the following formulas 2 to 5, that is, the hydroxyl group of 4-hydroxy TEMPO was etherified with alcohol or esterified with carboxylic acid or sulfonic acid to impart moderate hydrophobicity. A 4-hydroxy TEMPO derivative or 4-acetamido TEMPO having an appropriate hydrophobicity by acetylating the amino group of 4-amino TEMPO is preferable because it is inexpensive and can provide uniform oxidized cellulose.

(式2〜5中、Rは炭素数4以下の直鎖又は分岐状炭素鎖である。)
さらに、下記式6で表されるN−オキシル化合物、すなわち、アザアダマンタン型ニトロキシラジカルは、短時間で効率よくセルロース原料を酸化でき、また、セルロース鎖の切断も起こりにくいため、好ましい。
(In formulas 2 to 5, R is a linear or branched carbon chain having 4 or less carbon atoms.)
Furthermore, an N-oxyl compound represented by the following formula 6, that is, an azaadamantane-type nitroxy radical, is preferable because it can efficiently oxidize a cellulose raw material in a short time and is less likely to break a cellulose chain.

(式6中、R及びRは、同一又は異なる水素又はC〜Cの直鎖若しくは分岐鎖アルキル基を示す。)
N−オキシル化合物の使用量は、セルロース原料をナノファイバー化できる触媒量であれば特に制限されない。例えば、絶乾1gのセルロース原料に対して、0.01〜10mmolが好ましく、0.01〜1mmolがより好ましく、0.05〜0.5mmolがさらに好ましい。
(In Formula 6, R 5 and R 6 represent the same or different hydrogen or a C 1 to C 6 linear or branched alkyl group.)
The amount of the N-oxyl compound used is not particularly limited as long as it is a catalyst amount capable of converting the cellulose raw material into nanofibers. For example, 0.01 to 10 mmol is preferable, 0.01 to 1 mmol is more preferable, and 0.05 to 0.5 mmol is more preferable with respect to 1 g of the absolutely dry cellulose raw material.

臭化物とは臭素を含む化合物であり、その例には、水中で解離してイオン化可能な臭化アルカリ金属が含まれる。また、ヨウ化物とはヨウ素を含む化合物であり、その例には、ヨウ化アルカリ金属が含まれる。臭化物またはヨウ化物の使用量は、酸化反応を促進できる範囲で選択できる。臭化物およびヨウ化物の合計量は、例えば、絶乾1gのセルロース原料に対して、0.1〜100mmolが好ましく、0.1〜10mmolがより好ましく、0.5〜5mmolがさらに好ましい。   Bromide is a compound containing bromine, examples of which include alkali metal bromides that can dissociate and ionize in water. Further, an iodide is a compound containing iodine, and examples thereof include alkali metal iodide. The amount of bromide or iodide used can be selected as long as the oxidation reaction can be promoted. The total amount of bromide and iodide is, for example, preferably from 0.1 to 100 mmol, more preferably from 0.1 to 10 mmol, and even more preferably from 0.5 to 5 mmol, with respect to 1 g of an absolutely dry cellulose raw material.

酸化剤としては、公知のものを使用でき、例えば、ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸またはそれらの塩、ハロゲン酸化物、過酸化物などを使用できる。中でも、安価で環境負荷の少ない次亜塩素酸ナトリウムは好ましい。酸化剤の適切な使用量は、例えば、絶乾1gのセルロース原料に対して、0.5〜500mmolが好ましく、0.5〜50mmolがより好ましく、1〜25mmolがさらに好ましく、3〜10mmolが最も好ましい。   As the oxidizing agent, known ones can be used, and for example, halogen, hypohalous acid, halous acid, perhalogen acid or salts thereof, halogen oxide, peroxide and the like can be used. Of these, sodium hypochlorite is preferable because it is inexpensive and has a low environmental impact. The appropriate amount of the oxidizing agent used is, for example, preferably 0.5 to 500 mmol, more preferably 0.5 to 50 mmol, still more preferably 1 to 25 mmol, and most preferably 3 to 10 mmol with respect to 1 g of the absolutely dry cellulose raw material. preferable.

セルロースの酸化工程は、比較的温和な条件であっても反応を効率よく進行させられる。よって、反応温度は15〜30℃程度の室温であってもよい。反応の進行に伴ってセルロース中にカルボキシル基が生成するため、反応液のpHの低下が認められる。酸化反応を効率よく進行させるためには、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ性溶液を添加して、反応液のpHを9〜12、好ましくは10〜11程度に維持することが好ましい。反応媒体は、取扱い性の容易さや、副反応が生じにくいこと等から、水が好ましい。   The cellulose oxidation process allows the reaction to proceed efficiently even under relatively mild conditions. Therefore, the reaction temperature may be a room temperature of about 15 to 30 ° C. As the reaction proceeds, a carboxyl group is generated in the cellulose, so that the pH of the reaction solution is reduced. In order to advance the oxidation reaction efficiently, it is preferable to add an alkaline solution such as an aqueous sodium hydroxide solution to maintain the pH of the reaction solution at about 9 to 12, preferably about 10 to 11. The reaction medium is preferably water because it is easy to handle and hardly causes side reactions.

酸化反応における反応時間は、酸化の進行の程度に従って適宜設定することができ、通常は0.5〜6時間、例えば、0.5〜4時間程度である。   The reaction time in the oxidation reaction can be appropriately set according to the degree of progress of oxidation, and is usually 0.5 to 6 hours, for example, about 0.5 to 4 hours.

また、酸化反応は、2段階に分けて実施してもよい。例えば、1段目の反応終了後に濾別して得られた酸化セルロースを、再度、同一または異なる反応条件で酸化させることにより、1段目の反応で副生する食塩による反応阻害を受けることなく、セルロース系原料に効率よくカルボキシル基を導入できる。   The oxidation reaction may be performed in two stages. For example, oxidized cellulose obtained by filtration after the completion of the first stage reaction is oxidized again under the same or different reaction conditions, so that the cellulose is not subject to reaction inhibition by the salt produced as a by-product in the first stage reaction. A carboxyl group can be efficiently introduced into the system raw material.

また、酸化工程の前にセルロース原料へ適宜アルカリ処理を行い、結晶型をII型に変えてもよい。通常のセルロースはI型結晶であるが、II型結晶を含むと酸化剤が侵入しやすくなり、反応効率が向上する。   In addition, the cellulose raw material may be appropriately subjected to alkali treatment before the oxidation step to change the crystal form to the II type. Ordinary cellulose is a type I crystal, but if it contains a type II crystal, the oxidant easily enters and the reaction efficiency is improved.

酸化セルロースのカルボキシル基量は、セルロースの絶乾質量に対して、0.5〜2.0mmol/gとなるように条件を設定することが好ましい。カルボキシル基量は、酸化反応時間の調整、酸化反応温度の調整、酸化反応時のpHの調整、N−オキシル化合物や臭化物、ヨウ化物、酸化剤の添加量の調整などを行なうことにより調整できる。   It is preferable to set conditions so that the amount of carboxyl groups of oxidized cellulose is 0.5 to 2.0 mmol / g with respect to the absolute dry mass of cellulose. The amount of the carboxyl group can be adjusted by adjusting the oxidation reaction time, adjusting the oxidation reaction temperature, adjusting the pH during the oxidation reaction, adjusting the addition amount of the N-oxyl compound, bromide, iodide, or oxidizing agent.

得られた酸化セルロースは、洗浄することが好ましい。   The obtained oxidized cellulose is preferably washed.

カルボキシル基量は、以下の方法により測定できる:
酸化セルロースの0.5質量%スラリー(水分散液)60mlを調製し、0.1M塩酸水溶液を加えてpH2.5とした後、0.05Nの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHが11になるまで電気伝導度を測定し、電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階において消費された水酸化ナトリウム量(a)から、下式を用いて算出する:
カルボキシル基量〔mmol/g酸化セルロース又はセルロースナノファイバー〕=a〔ml〕×0.05/酸化セルロース質量〔g〕。
The amount of carboxyl groups can be measured by the following method:
Prepare 60 ml of 0.5% by mass slurry (aqueous dispersion) of oxidized cellulose, add 0.1 M hydrochloric acid aqueous solution to pH 2.5, then add 0.05 N sodium hydroxide aqueous solution dropwise to adjust pH to 11. The electrical conductivity is measured until it is, and is calculated from the amount of sodium hydroxide (a) consumed in the weak acid neutralization stage where the change in electrical conductivity is slow, using the following formula:
Carboxyl group amount [mmol / g oxidized cellulose or cellulose nanofiber] = a [ml] × 0.05 / oxidized cellulose mass [g].

<アニオン変性セルロースのナノファイバー化>
前記で得たアニオン変性セルロースを含む分散液を調製し、分散液中でアニオン変性セルロースを解繊してナノファイバー化する。「ナノファイバー化する」とは、セルロースを解繊してナノオーダーの繊維幅を有する微細な繊維とすることをいう。本発明では、上記のアニオン変性セルロースを、平均繊維幅1〜1000nm、好ましくは2〜150nm、平均繊維長50〜5000nm、好ましくは100〜5000nmのアニオン変性セルロースファイバーへと加工する。分散液の分散媒は、取扱い容易性から、水が好ましい。
<Nanofiberization of anion-modified cellulose>
A dispersion containing the anion-modified cellulose obtained above is prepared, and the anion-modified cellulose is fibrillated in the dispersion to form nanofibers. “To make nanofiber” means to fibrillate cellulose to form a fine fiber having a nano-order fiber width. In the present invention, the anion-modified cellulose is processed into anion-modified cellulose fibers having an average fiber width of 1 to 1000 nm, preferably 2 to 150 nm, and an average fiber length of 50 to 5000 nm, preferably 100 to 5000 nm. The dispersion medium of the dispersion is preferably water from the viewpoint of ease of handling.

アニオン変性セルロースを解繊して分散媒中に分散させるには、高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などの装置を用いて分散液に強力なせん断力を印加することが好ましい。特に、アニオン変性セルロースナノファイバーを効率よく得るには、分散液に50MPa以上の圧力を印加し、かつ強力なせん断力を印加できる湿式の高圧または超高圧ホモジナイザーを用いることが好ましい。前記圧力は、より好ましくは100MPa以上であり、さらに好ましくは140MPa以上である。この処理により、アニオン変性セルロースが解繊してアニオン変性セルロースナノファイバーが形成され、かつアニオン変性セルロースナノファイバーが分散媒中に分散する。   In order to disentangle anion-modified cellulose and disperse it in a dispersion medium, a strong shearing force is applied to the dispersion using a high-speed rotating type, colloid mill type, high pressure type, roll mill type, ultrasonic type device, etc. It is preferable. In particular, in order to efficiently obtain anion-modified cellulose nanofibers, it is preferable to use a wet high-pressure or ultrahigh-pressure homogenizer capable of applying a pressure of 50 MPa or more to the dispersion and applying a strong shearing force. The pressure is more preferably 100 MPa or more, and further preferably 140 MPa or more. By this treatment, the anion-modified cellulose is fibrillated to form anion-modified cellulose nanofibers, and the anion-modified cellulose nanofibers are dispersed in the dispersion medium.

前記処理に供する分散液中のアニオン変性セルロースの濃度は、0.1%(w/v)以上であり、1〜50%(w/v)が好ましく、1〜10%(w/v)がより好ましい。2〜10%(w/v)、または3〜10%(w/v)でもよい。   The concentration of the anion-modified cellulose in the dispersion used for the treatment is 0.1% (w / v) or more, preferably 1 to 50% (w / v), and 1 to 10% (w / v). More preferred. It may be 2 to 10% (w / v), or 3 to 10% (w / v).

2.防曇剤
本発明の防曇剤は、上記の方法により得られた平均繊維幅1〜1000nm(好ましくは2〜150nm)、且つ平均繊維長50〜5000nm(好ましくは100〜5000nm)からなる。このような極微細な繊維の形態を有するアニオン変性セルロースナノファイバーは、微細であることから分散液や膜としたときの透明性が高く、また、比表面積が大きいことから水蒸気を吸収する能力が高く、優れた防曇性を有する。また、繊維状であることから、膜としたときに摩擦などの外部からの力に対して損傷しにくいという利点を有する。
2. Antifogging agent The antifogging agent of the present invention comprises an average fiber width of 1 to 1000 nm (preferably 2 to 150 nm) and an average fiber length of 50 to 5000 nm (preferably 100 to 5000 nm) obtained by the above method. The anion-modified cellulose nanofibers having such ultrafine fiber form are highly transparent when used as a dispersion or film, and have a large specific surface area, so they have the ability to absorb water vapor. High and has excellent antifogging properties. Moreover, since it is fibrous, when it is set as a film | membrane, it has the advantage that it is hard to damage with respect to external forces, such as friction.

本発明の防曇剤は、フィルムなどの基材の上に塗工して基材表面上に塗膜を形成することにより、基材に防曇性を付与することができる。   The antifogging agent of the present invention can impart antifogging properties to a substrate by coating on a substrate such as a film and forming a coating film on the surface of the substrate.

従来、フィルムのガスバリア性を向上させるために、セルロースナノファイバーを積層フィルムの内側層に用いてガスバリアフィルムとすることは提案されていたが、セルロースナノファイバーを基材の最表面に付与して、基材表面に水滴がつくことを防ぐ(基材に防曇性を付与する)剤として用いることは提案されたことがなかった。本発明は、セルロースナノファイバーを、基材に防曇性を付与する剤として初めて用いたものである。   Conventionally, in order to improve the gas barrier properties of the film, it has been proposed to use cellulose nanofibers as an inner layer of a laminated film to form a gas barrier film, but cellulose nanofibers are applied to the outermost surface of a substrate, It has never been proposed to use it as an agent for preventing water droplets from forming on the surface of the substrate (giving antifogging properties to the substrate). The present invention is the first use of cellulose nanofiber as an agent for imparting antifogging properties to a substrate.

3.基材への塗工
本発明の防曇剤を基材に塗工する際には、所望の効果を阻害しない範囲で、用いる基材の種類などに応じて、アニオン変性セルロースナノファイバーに各種添加剤を加えることができる。典型的には、アニオン変性セルロースナノファイバーの分散液に、各種添加剤を混合して、塗工液を調製する。例えば、疎水性フィルムを基材に用いる場合、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤、アセチレングリコールやシリコン化合物などの表面調整剤を添加することで、塗工液のレベリング性、消泡性が向上する。また、塗工液の粘性を下げるため、塩化ナトリウムやアクリル酸ソーダなどのイオン性をもつ化合物を添加することも可能である。また、塗膜の耐水性付与のために、架橋剤を添加することも可能である。これら添加剤は、食品包材や農業資材への利用のためには、安全性の高い材料を用いることが望ましい。塗工液中のアニオン変性セルロースナノファイバーの濃度は特に限定されない。アニオン変性セルロースナノファイバーの分散性が著しく損なわれることがない範囲で、各種添加剤を添加すればよい。
3. Coating to base material When applying the anti-fogging agent of the present invention to a base material, various additions are made to anion-modified cellulose nanofibers depending on the type of base material to be used, as long as the desired effect is not impaired. An agent can be added. Typically, various additives are mixed in a dispersion of anion-modified cellulose nanofibers to prepare a coating solution. For example, when a hydrophobic film is used as a substrate, the leveling property and antifoaming property of the coating liquid are improved by adding an organic solvent such as isopropyl alcohol and a surface conditioner such as acetylene glycol and silicon compound. In order to lower the viscosity of the coating solution, it is also possible to add an ionic compound such as sodium chloride or sodium acrylate. Moreover, it is also possible to add a crosslinking agent for imparting water resistance to the coating film. For these additives, it is desirable to use highly safe materials for use in food packaging materials and agricultural materials. The concentration of the anion-modified cellulose nanofiber in the coating solution is not particularly limited. Various additives may be added as long as the dispersibility of the anion-modified cellulose nanofibers is not significantly impaired.

基材への塗工の方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。基材への塗工量は、特に限定されないが、アニオン変性セルロースナノファイバーの質量に基づいて、0.01〜10g/m程度であり、0.1〜5g/m程度がより好ましいであろう。 The method for coating the substrate is not particularly limited, and a known method can be used. The coating amount of the base material is not particularly limited, based on the weight of the anionically modified cellulose nanofibers is about 0.01~10g / m 2, 0.1~5g / m 2 approximately, more preferably I will.

本発明では、基材表面に水滴がつくことを防ぐこと(防曇性の付与)が主要な目的であるから、少なくとも、通常、防曇剤を含有する塗工層が基材の最表面となるように塗工する。塗工は、用途に応じて、基材の片面であっても両面でもあってもよく、また、表面の一部であってもよい。   In the present invention, since the main purpose is to prevent water droplets from forming on the surface of the substrate (giving antifogging properties), at least the coating layer containing the antifogging agent is usually at least the outermost surface of the substrate. Apply as follows. Depending on the application, the coating may be on one side or both sides of the substrate, or may be part of the surface.

本発明の防曇剤を塗工する好ましい基材の例としては、高分子化合物からなるフィルム状の基材、アクリル、ポリカーボネート、強化プラスチック、ガラスなどの板状の基材が挙げられる。中でも透明性の高い基材が好ましい。例えば、全光線透過率として測定される透明度が、80%以上、好ましくは85%以上のフィルムを用いることができる。透明な高分子化合物のフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系樹脂フィルム、ナイロンフィルム等のポリアミド系樹脂フィルム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、その厚さも特に限定されない。一般にフィルムと呼ばれる程度の厚さであればよく、例えば、10〜1000μm程度である。これらのフィルムは、無延伸であっても、縦や横方向への一軸や二軸等の延伸フィルムであってもよい。   Examples of a preferable substrate on which the antifogging agent of the present invention is applied include a film-like substrate made of a polymer compound, and a plate-like substrate such as acrylic, polycarbonate, reinforced plastic, and glass. Among them, a highly transparent base material is preferable. For example, a film having a transparency measured as a total light transmittance of 80% or more, preferably 85% or more can be used. Examples of the transparent polymer compound film include polyolefin resin films such as polyethylene film and polypropylene film, polyester resin films such as polyethylene terephthalate film, and polyamide resin films such as nylon film. It is not something. Further, the thickness is not particularly limited. The thickness may be a thickness generally called a film, for example, about 10 to 1000 μm. These films may be unstretched or may be stretched films such as uniaxial and biaxial in the longitudinal and lateral directions.

4.防曇用フィルム
本発明の防曇剤を塗工することにより得られたフィルムは、防曇用のフィルムとして各種用途に用いることができる。例えば、食品等の包装材料や農業用フィルムとして用いることができる。この際、通常、少なくとも、本発明の防曇剤を含有する塗工層が、水滴がつくと考えられる側(例えば、食品等の包装材料に使用する場合には、食品に面する側)に面するようにして、用いられる。
4). Anti-fogging film The film obtained by applying the anti-fogging agent of the present invention can be used for various applications as an anti-fogging film. For example, it can be used as a packaging material for food and the like, or an agricultural film. In this case, normally, at least the coating layer containing the antifogging agent of the present invention is on the side where water droplets are considered to be attached (for example, the side facing the food when used for packaging materials such as food). Used to face.

本発明の防曇用フィルムは、少なくとも片面(又はその一部)に防曇剤を含有する塗工層を有していればよい。この場合、防曇剤の塗工層を有しない面に接着剤層などを設けることにより、さらに他の基材に貼付して用いることもできる。   The antifogging film of the present invention only needs to have a coating layer containing an antifogging agent on at least one side (or a part thereof). In this case, by providing an adhesive layer or the like on the surface that does not have the coating layer of the antifogging agent, it can also be used by being attached to another substrate.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.

<アニオン変性セルロースナノファイバー分散液の透明度の測定>
セルロースナノファイバー分散液を水で0.1%に希釈し、透明度を660nm 光の透過率として、UV−VIS分光光度計 UV−265FS(島津製作所社)を用いて測定した。
<Measurement of transparency of anion-modified cellulose nanofiber dispersion>
The cellulose nanofiber dispersion was diluted to 0.1% with water, and the transparency was measured as UV light transmittance using a UV-VIS spectrophotometer UV-265FS (Shimadzu Corporation).

<フィルムの防曇性の評価>
200mlビーカーに約100mlのお湯(90℃)を注ぎ、得られた積層フィルムの塗工面が熱湯側になるようにフィルムをビーカーにのせて30秒間蒸気を当てた後、フィルムの視認性を確認した。
<Evaluation of antifogging property of film>
About 100 ml of hot water (90 ° C.) was poured into a 200 ml beaker, and the film was placed in a beaker so that the coated surface of the resulting laminated film was on the hot water side and steamed for 30 seconds, and then the visibility of the film was confirmed. .

<平均繊維長・平均繊維幅の測定>
マイカ切片上に固定したセルロースナノファイバーを走査型プローブ顕微鏡(日立ハイテクサイエンス社製)で観察(3000nm×3000nm)し、繊維20本分の繊維幅を測定して平均繊維幅を算出した。平均繊維長は、得られた観察画像から画像解析ソフトWinROOF(三谷商事)を用いて計算した。
<Measurement of average fiber length and average fiber width>
The cellulose nanofiber fixed on the mica section was observed with a scanning probe microscope (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) (3000 nm × 3000 nm), and the fiber width for 20 fibers was measured to calculate the average fiber width. The average fiber length was calculated from the obtained observation image using image analysis software WinROOF (Mitani Corporation).

<耐摩擦性試験>
学振型染色堅牢度試験機(スガ試験機製)を用いて積層フィルムの塗工層側の表面を水で濡らした布で1往復させた後の防曇性の変化を評価した。この操作により防曇性が低下する場合には摩擦などの外部からの力に弱いと考えられ、防曇性が変化しない場合には摩擦などの外部からの力に強いと考えられる。
<Friction resistance test>
Using a Gakushin dyeing fastness tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), the change in anti-fogging property after one reciprocation of the surface on the coating layer side of the laminated film with a cloth wetted with water was evaluated. When the antifogging property is reduced by this operation, it is considered that the external force such as friction is weak, and when the antifogging property does not change, the external force such as friction is considered strong.

[実施例1]
(カルボキシメチル化セルロースの製造)
パルプを混ぜることができる撹拌機に、パルプ(NBKP、日本製紙(株)製)を乾燥質量で200g、水酸化ナトリウムを乾燥質量で440g加え、パルプ固形濃度が15%になるように水を加えた。その後、30℃で30分攪拌した後に70℃まで昇温し、モノクロロ酢酸ナトリウムを585g(有効成分換算)添加した。1時間反応させた後に、反応物を取り出して中和、洗浄して、グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度0.24のカルボキシメチル化セルロースを得た。
[Example 1]
(Production of carboxymethylated cellulose)
To a stirrer capable of mixing pulp, add 200 g of pulp (NBKP, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and 440 g of sodium hydroxide in dry mass, and add water so that the pulp solid concentration is 15%. It was. Then, after stirring for 30 minutes at 30 ° C., the temperature was raised to 70 ° C., and 585 g (in terms of active ingredient) of sodium monochloroacetate was added. After reacting for 1 hour, the reaction product was taken out, neutralized and washed to obtain carboxymethylated cellulose having a carboxymethyl substitution degree of 0.24 per glucose unit.

(カルボキシメチル化セルロースナノファイバー分散液の調製)
前記カルボキシメチル化セルロースを水で1.0%(w/v)に調整し、超高圧ホモジナイザー(20℃、140Mpa)で10回処理して、アニオン変性セルロースナノファイバー分散液を得た。得られた分散液の透明度は99%であり、平均繊維長は860nm、平均繊維幅は26nmであった。
(Preparation of carboxymethylated cellulose nanofiber dispersion)
The carboxymethylated cellulose was adjusted to 1.0% (w / v) with water and treated 10 times with an ultrahigh pressure homogenizer (20 ° C., 140 Mpa) to obtain an anion-modified cellulose nanofiber dispersion. The transparency of the obtained dispersion was 99%, the average fiber length was 860 nm, and the average fiber width was 26 nm.

(積層フィルムの作成)
分散液の液量80重量部に対して20重量部のイソプロピルアルコールを添加した後、コロナ処理(0.25kW)を施したポリプロピレンフィルム(DIFAREN P2160T 厚み25μm:DIC社製、全光線透過率92%)上にアプリケーターを用いて、乾燥後のアニオン変性セルロースナノファイバーの塗工量が0.5g/mになるよう塗工・乾燥し、全光線透過率91%の積層フィルムを得た。得られた積層フィルムは、フィルム表面が蒸気で曇ることがなく、透明性が保たれ、視認性は良好であった。また上記の耐摩擦性試験を行ったところ、防曇性の低下は見られなかった。
(Creation of laminated film)
After adding 20 parts by weight of isopropyl alcohol to 80 parts by weight of the dispersion, a polypropylene film subjected to corona treatment (0.25 kW) (DIFAREN P2160T thickness 25 μm: manufactured by DIC, total light transmittance 92% ) Using an applicator, the anion-modified cellulose nanofibers after drying were coated and dried so that the coating amount was 0.5 g / m 2 to obtain a laminated film having a total light transmittance of 91%. The resulting laminated film had a film surface that was not clouded with steam, was kept transparent, and had good visibility. Further, when the above-mentioned friction resistance test was conducted, no decrease in antifogging property was observed.

[実施例2]
水酸化ナトリウムを絶乾重量で264g、モノクロロ酢酸ナトリウムを351gにし、塗工基材フィルムをポリエステル系フィルム(DIFAREN E7800PET 厚み30μm:DIC社製、全光線透過率92%)にした以外は、実施例1と同様にしてアニオン変性(カルボキシメチル化)セルロースナノファイバー分散液と、それを塗工した積層フィルムを作成した。得られたカルボキシメチル化セルロースのカルボキシメチル置換度は0.15であり、ナノファイバー分散液の透明度は99%、平均繊維長は986nm、平均繊維幅は38nmであり、積層フィルムの全光線透過率は90%であった。防曇性の評価ではフィルム表面が蒸気で曇ることなく、透明性が保たれ、視認性は良好であった。また耐摩擦性試験では、防曇性の低下は見られなかった。
[Example 2]
Example except that sodium hydroxide was 264 g in absolute dry weight, 351 g of sodium monochloroacetate was used, and the coated substrate film was a polyester film (DIFAREN E7800 PET, thickness 30 μm: manufactured by DIC, total light transmittance 92%) In the same manner as in Example 1, an anion-modified (carboxymethylated) cellulose nanofiber dispersion and a laminated film coated therewith were prepared. The degree of carboxymethyl substitution of the obtained carboxymethylated cellulose is 0.15, the transparency of the nanofiber dispersion is 99%, the average fiber length is 986 nm, the average fiber width is 38 nm, and the total light transmittance of the laminated film Was 90%. In the evaluation of antifogging properties, the film surface was not fogged with steam, transparency was maintained, and visibility was good. In the friction test, no decrease in antifogging property was observed.

[実施例3]
水酸化ナトリウムを絶乾重量で88g、モノクロロ酢酸ナトリウムを117gにした以外は、実施例1と同様にしてアニオン変性(カルボキシメチル化)セルロースナノファイバー分散液と、それを塗工した積層フィルムを作成した。得られたカルボキシメチル化セルロースのカルボキシメチル置換度は0.05であり、ナノファイバー分散液の透明度は97%、平均繊維長は1210nm、平均繊維幅は65nmであり、積層フィルムの全光線透過率は88%であった。防曇性の評価ではフィルム表面が蒸気で曇ることなく、透明性が保たれ、視認性は良好であった。また耐摩擦性試験では、防曇性の低下は見られなかった。
[Example 3]
An anion-modified (carboxymethylated) cellulose nanofiber dispersion and a laminated film coated with the same were prepared in the same manner as in Example 1 except that sodium hydroxide was 88 g by dry weight and sodium monochloroacetate was 117 g. did. The degree of carboxymethyl substitution of the obtained carboxymethylated cellulose is 0.05, the transparency of the nanofiber dispersion is 97%, the average fiber length is 1210 nm, the average fiber width is 65 nm, and the total light transmittance of the laminated film Was 88%. In the evaluation of antifogging properties, the film surface was not fogged with steam, transparency was maintained, and visibility was good. In the friction test, no decrease in antifogging property was observed.

[実施例4]
(カルボキシル化(酸化)セルロースの製造)
針葉樹由来の漂白済み未叩解クラフトパルプ(白色度85%)500g(絶乾)をTEMPO(Sigma Aldrich社)780mgと臭化ナトリウム75.5gを溶解した水溶液500mlに加え、パルプが均一に分散するまで撹拌した。反応系に次亜塩素酸ナトリウム水溶液を6.0mmol/gになるように添加し、酸化反応を開始した。反応中は系内のpHが低下するが、3M水酸化ナトリウム水溶液を逐次添加し、pH10に調整した。次亜塩素酸ナトリウムを消費し、系内のpHが変化しなくなった時点で反応を終了した。反応後の混合物をガラスフィルターで濾過してパルプ分離し、パルプを十分に水洗することで酸化されたパルプ(カルボキシル化セルロース)を得た。この時のパルプ収率は90%であり、酸化反応に要した時間は90分、カルボキシル基量は1.6mmol/gであった。
[Example 4]
(Production of carboxylated (oxidized) cellulose)
Add 500 g of bleached unbeaten kraft pulp (whiteness 85%) derived from coniferous trees (absolutely dry) to 500 ml of an aqueous solution in which 780 mg of TEMPO (Sigma Aldrich) and 75.5 g of sodium bromide are dissolved, until the pulp is uniformly dispersed Stir. An aqueous sodium hypochlorite solution was added to the reaction system to 6.0 mmol / g to initiate the oxidation reaction. During the reaction, the pH in the system was lowered, but a 3M sodium hydroxide aqueous solution was sequentially added to adjust the pH to 10. The reaction was terminated when sodium hypochlorite was consumed and the pH in the system no longer changed. The reaction mixture was filtered through a glass filter to separate the pulp, and the pulp was sufficiently washed with water to obtain oxidized pulp (carboxylated cellulose). The pulp yield at this time was 90%, the time required for the oxidation reaction was 90 minutes, and the amount of carboxyl groups was 1.6 mmol / g.

(カルボキシル化セルロースナノファイバー分散液の調製と積層フィルムの作成)
上記の工程で得られた酸化パルプを用いた以外は、実施例1と同様にしてナノファイバー分散液と積層フィルムを作成した。得られた分散液の透明度は99%であり、平均繊維長は350nm、平均繊維幅は4nmであり、積層フィルムの全光線透過率は91%であった。防曇性の評価ではフィルム表面が蒸気で曇ることなく、透明性が保たれ、視認性は良好であった。また耐摩擦性試験では、防曇性の低下は見られなかった。
(Preparation of carboxylated cellulose nanofiber dispersion and creation of laminated film)
A nanofiber dispersion and a laminated film were prepared in the same manner as in Example 1 except that the oxidized pulp obtained in the above step was used. The transparency of the obtained dispersion was 99%, the average fiber length was 350 nm, the average fiber width was 4 nm, and the total light transmittance of the laminated film was 91%. In the evaluation of antifogging properties, the film surface was not fogged with steam, transparency was maintained, and visibility was good. In the friction test, no decrease in antifogging property was observed.

[比較例1]
セルロースナノファイバー分散液を塗工しなかったこと以外は実施例1と同様にして、ポリプロピレンフィルムの防曇性を評価した。フィルム表面は蒸気で曇りが生じ、視認性が悪化した。
[Comparative Example 1]
The antifogging property of the polypropylene film was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the cellulose nanofiber dispersion was not applied. The film surface was clouded with steam, and visibility was deteriorated.

[比較例2]
カルボキシメチル基の置換度が0.74であるカルボキシメチルセルロースの粉末(商品名:APP−84、日本製紙ケミカル(株)社製)(繊維状ではない)を濃度10%になるよう希釈してミキサーにより溶解して塗工液を調製した以外は、実施例1と同様にして積層フィルムを得た。防曇性の評価ではフィルム表面が蒸気で曇ることなく、透明性が保たれ、視認性は良好であったものの、耐摩擦性試験において、防曇性の低下が認められた。
[Comparative Example 2]
A carboxymethyl cellulose powder having a carboxymethyl group substitution degree of 0.74 (trade name: APP-84, manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) (not fibrous) is diluted to a concentration of 10% to a mixer. A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating solution was prepared by dissolving by the above. In the evaluation of anti-fogging property, the film surface was not fogged with steam and the transparency was maintained and the visibility was good. However, in the friction resistance test, the anti-fogging property was reduced.

以上の結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Claims (6)

平均繊維幅1〜1000nm、且つ平均繊維長50〜5000nmであるアニオン変性セルロースナノファイバーであって、当該アニオン性基のカウンターイオンがH またはNa であるアニオン変性セルロースナノファイバーを含んでなる防曇剤。 The average fiber width 1 to 1,000 nm, and a anionically modified cellulose nanofibers is the average fiber length of 50 to 5000 nm, proof that the counter ion of the anionic group comprises an anion-modified cellulose nanofibers is H + or Na + Clouding agent. 前記アニオン変性セルロースナノファイバーが、カルボキシメチル基を導入したセルロースナノファイバーであり、且つセルロースのグルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が0.01〜0.50である、請求項1に記載の防曇剤。   The antifogging according to claim 1, wherein the anion-modified cellulose nanofiber is a cellulose nanofiber having a carboxymethyl group introduced therein, and the degree of carboxymethyl substitution per glucose unit of the cellulose is 0.01 to 0.50. Agent. 前記アニオン変性セルロースナノファイバーが、カルボキシル基を導入したセルロースナノファイバーであり、且つカルボキシル基の量が、カルボキシル基を導入したセルロースナノファイバーの絶乾質量に対して、0.5mmol/g〜2.0mmol/gである、請求項1に記載の防曇剤。   The anion-modified cellulose nanofiber is a cellulose nanofiber introduced with a carboxyl group, and the amount of the carboxyl group is 0.5 mmol / g to 2. with respect to the absolutely dry mass of the cellulose nanofiber introduced with the carboxyl group. The antifogging agent according to claim 1, which is 0 mmol / g. 前記カウンターイオンがNaThe counter ion is Na + である、請求項1〜3のいずれかに記載の防曇剤。The antifogging agent according to any one of claims 1 to 3, wherein 請求項1〜のいずれか1項に記載の防曇剤を含有する塗工層をフィルム状基材の表面に設けることにより形成される防曇用フィルム。 The film for anti-fogging formed by providing the coating layer containing the anti-fogging agent of any one of Claims 1-4 on the surface of a film-form base material. 前記フィルム状基材が、ポリオレフィン系樹脂フィルム又はポリエステル系樹脂フィルムである、請求項に記載の防曇用フィルム。
The film for anti-fogging according to claim 5 , wherein the film-like substrate is a polyolefin resin film or a polyester resin film.
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